單鏈表的回文判斷(O(n)時間復雜度和O(1)的空間復雜度)

對於單鏈表來說，判斷回文最簡單的方法就是遍歷鏈表，將鏈表中的元素復制到數組中，然后對數組進行判斷是否是回文數組，但是這不符合O(1)的空間復雜度。

由於空間復雜度的要求，需要就地操作鏈表，不能開辟多余的空間來進行處理，因此引入快慢指針來進行操作。

快慢指針： slow 和 fast，每次slow指針前進一步，fast指針前進兩步，當遇到指針為空時說明遍歷鏈表完成，此時也就可以找到鏈表的中心位置。

注意，由於鏈表的長度可能是奇數也可能是偶數，因此應該做一個判斷。

找到鏈表的中心后，把鏈表的后半部分進行就地逆轉，就地逆轉是采用頭插法即可。

后半部分逆轉完成后，將鏈表的前半部分和后半部分一次比較，即可判斷是否是回文。

實現代碼如下：

鏈表類定義：

class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(int x) { 
      val = x; 
    }

}

 

 

鏈表就地反轉：

public static ListNode reverseList(ListNode head){
   ListNode ptr = head, ptr2 = head;
   ListNode fast = head.next;
   while(fast!=null){

       //頭插法
       ptr = fast.next;
       fast.next = head;
       head = fast;
       fast = ptr;
  }

  //反轉完成后將原頭指針的next設置為null
  ptr2.next = null; 
  return head;
}

 

判斷鏈表是否是回文：

public static boolean isPalindrome(ListNode head){
if(head==null || head.next==null){
return true;
}
//建立快慢指針，尋找鏈表中心
ListNode slow = head;
ListNode fast = head;
while(fast!=null && fast.next!=null){
slow = slow.next;
fast = fast.next.next;
}

if(fast == null){
//偶數個元素(進行鏈表反轉)
ListNode ptr = slow, ptr2 = slow;
ListNode fast1 = slow.next;
while(fast1!=null){
ptr = fast1.next;
fast1.next = slow;
slow = fast1;
fast1 = ptr;
}
ptr2.next = null;
}else{
//奇數個元素(進行鏈表反轉)
ListNode ptr = slow.next,ptr2 = slow.next;
ListNode fast1 = slow.next.next;
while(fast1 != null){
ptr = fast1.next;
fast1.next = slow.next;
slow.next = fast1;
fast1 = ptr;
}
ptr2.next = null;
slow = slow.next;
}

while(slow!=null){
if(head.val!=slow.val)
return false;
slow = slow.next;
head = head.next;
}
return true;
}

}